消防工程师 综合能力 第八章 泡沫灭火系统

第一节 系统构成

泡沫灭火系统主要由泡沫消防泵、泡沫液储罐、泡沫比例混合器（装置）、泡沫产生装置、控制阀门及管道等组成。

一、按系统产生泡沫的倍数分类

　按照所产生泡沫的倍数不同，可分为低倍数泡沫灭火系统、中倍数泡沫灭火系统（灭火泡沫倍数：20~200）和高倍数泡沫灭火系统。

?（一）低倍数泡沫灭火系统

?储罐区低倍数泡沫灭火系统按泡沫喷射形式不同，分为液上喷射系统、液下喷射系统和半液下喷射系统。

?液上喷射系统是目前国内采用最为广泛的一种形式，适用于各类 非水溶性甲、乙、丙类液体储罐和水溶性甲、乙、丙类液体的 固定顶或内浮顶储罐。注意区别

（2）液下喷射系统

?由于泡沫是从液面下施加到储罐内，高背压泡沫产生器产生的泡沫需要控制在2~4倍。液下喷射系统适用于非水溶性液体固定顶储罐，不适用于水溶性液体和其它对普通泡沫有破坏作用的甲、乙、丙类液体固定顶储罐

?（3）半液下喷射系统

?半液下喷射系统适用于甲、乙、丙类可燃液体固定顶储罐。半液下喷射系统也不适用于外浮顶和内浮顶储罐。

?3.泡沫炮系统

?泡沫炮系统是一种以泡沫炮为泡沫产生与喷射装置的低倍数泡沫系统

?泡沫炮系统作为主要灭火设施或辅助灭火设施适用于下列场所：

　　（1）直径小于18m的非水溶性液体固定顶储罐；

　　（2）围堰内的甲、乙、丙类液体流淌火灾；

　　（3）甲、乙、丙类液体汽车槽车栈台或火车槽车栈台；

　　（4）室外甲、乙、丙类液体流淌火灾；

　　（5）飞机库。

?(二)中倍数泡沫灭火系统

?4.油罐用中倍数泡沫灭火系统

　　中倍数泡沫灭火系统用于油罐时，其系统组成和低倍数泡沫灭火系统相同，一般选用固定式系统，且采用液上喷射形式。选用中倍数泡沫灭火系统的油罐仅限于丙类固定顶与内浮顶油罐，单罐容量小于10000m 3 的甲、乙类固定顶与内浮顶油罐。

二、按系统组件安装方式分类

?（一）固定式泡沫灭火系统

?全部组成部分均为固定

?（二）半固定式泡沫灭火系统

?半固定式泡沫灭火系统是将泡沫产生器或将带控制阀的泡沫管道永久性安装在储罐上，通过固定管道连接并引到防火堤外的安全处，且安装上固定接口

?（三） 移动式泡沫灭火系统

? ?主要用于小型储罐或有可燃液体泄漏的场所。

第二节　泡沫液和系统组件（设备）现场检查

一、泡沫液的现场检验

?1.检查内容及要求

?对属于下列情况之一的泡沫液需要送检：

　（1）6%型低倍数泡沫液设计用量大于或等于7.0t；

　（2）3%型低倍数泡沫液设计用量大于或等于3.5t；

　（3）6%蛋白型中倍数泡沫液最小储备量大于或等于2.5t；

（4）6%合成型中倍数泡沫液最小储备量大于或等于2.0t；

（5）高倍数泡沫液最小储备量大于或等于1.0t；

　（6）合同文件规定的需要现场取样送检的泡沫液。

2．检测方法

　对于需要送检的泡沫液，需要按现行国家标准《泡沫灭火剂》的规定对相关参数进行检测。送检泡沫液主要对其发泡性能和灭火性能进行检测，检测内容主要包括发泡倍数、析液时间、灭火时间和抗烧时间。

二、系统组件现场检查

　主要包括组件的外观质量检查、性能检查、强度和严密性检查等。

?系统组件的强度和严密性检查。

(三）系统组件的强度和严密性检查

?1.检查内容及要求

?(1)需要检查的系统组件。为保证系统的施工质量，需要对阀门的强度和严密性进行试验。

(2)阀门需要满足的要求。

?①强度和严密性试验要采用清水进行，强度试验压力为公称压力的1.5倍，严密性试验压力为公称压力的1.1倍；

?②试验压力在试验持续时间内要保持不变, 且壳体填料和阀瓣密封面不能有渗漏

第三节 系统组件安装调试与检测验收

一、系统主要组件安装与技术检测

?（一）泡沫液储罐的安装

?1．一般要求

?1）安装要求：安装泡沫液储罐时，周围要留有满足检修需要的通道，其宽度不能小于0.7m，且操作面不能小于1.5m；当泡沫液储罐上的控制阀距地面高度大于1.8m时，需要在操作面处设置操作平台或操作凳。

?2．常压泡沫液储罐的安装

?1）安装要求：

?①考虑到比例混合器要能从储罐内顺利吸入泡沫液，同时防止将储罐内的锈渣和沉淀物吸入管内堵塞管道，泡沫液管道出液口不能高于泡沫液储罐最低液面的1m，泡沫液管道吸液口距泡沫液储罐底面不小于0.15m，且最好做成喇叭口形。

?②严密性试验，试验压力为储罐装满水后的静压力，试验时间不能小于30min，目测不能有渗漏。

??③内、外表面需要按设计要求进行防腐处理，防腐处理要在严密性试验合格后进行。

?3.泡沫液压力储罐的安装

　 ?②对于设置在露天的泡沫液压力储罐，需要根据环境条件采取防晒、防冻和防腐等措施。当环境温度低于0℃时，需要采取防冻设施；当环境温度高于40℃时，需要有降温措施

?（二）泡沫比例混合器（装置）的安装

?2.环泵式比例混合器的安装

　　（1）安装要求

　　①各部位连接顺序：环泵式比例混合器的进口要与水泵的出口管段连接，环泵式比例混合器的出口要与水泵的进口管段连接；环泵式比例混合器的进泡沫液口要与泡沫液储罐上的出液口管段连接。

?该类型比例混合器是利用文丘里管原理（文丘里效应的原理是当风吹过阻挡物时，在阻挡物的背风面上方端口附近气压相对较低，从而产生吸附作用并导致空气的流动。文氏管的原理其实很简单，它就是把气流由粗变细，以加快气体流速，使气体在文氏管出口的后侧形成一个“真空”区。当这个真空区靠近工件时会对工件产生一定的吸附作用。）的第一代产品，根据其工作原理，消防泵进出口压力、泡沫液储罐液面与比例混合器的高差是影响其泡沫混合液混合比的两方面因素。

?②环泵式比例混合器安装标高的允许偏差为±10mm；

?3.压力式比例混合装置的安装

?压力式比例混合装置要整体安装。

?②压力式比例混合装置的压力储罐进水管有0.6～1.2MPa的压力，而且通过压力式比例混合装置的流量也较大，有一定的冲击力，所以安装时压力式比例混合装置要与基础固定牢固。

?4.平衡式比例混合装置的安装

?①整体平衡式比例混合装置是由平衡压力流量控制阀和比例混合器两大部分装在一起，安装时需要整体竖直安装在压力水的水平管道上，并在水和泡沫液进口的水平管道上要分别安装压力表，为了便于观察和准确测量压力值，压力表与平衡式比例混合装置的进口处的距离不宜大于0.3m。

?②分体平衡式比例混合装置的平衡压力流量控制阀和比例混合器是分开设置的，流量调节范围相对要大一些，其平衡压力流量控制阀要竖直安装。

　　 ③水力驱动平衡式比例混合装置的泡沫液泵要水平安装，安装尺寸和管道的连接方式需要符合设计要求。

?5.管线式比例混合器的安装

　　①管线式比例混合器与环泵比例混合器的工作原理相同，均是利用文丘里管的原理在混合腔内形成负压，在大气压力作用下将容器内的泡沫液吸到腔内与水混合。不同的是管线式比例混合器直接安装在主管线上。

　　管线式比例混合器的工作压力范围通常为0.7～1.3MPa，压力损失在进口压力的1/3以上，混合比精度通常较差。为此它主要用于移动式泡沫系统，且许多是与泡沫炮、泡沫枪、泡沫发生器装配一体使用的，在固定式泡沫灭火系统中很少使用。

?③为保证管线式泡沫比例混合器能够顺利吸入泡沫液，使混合比维持在正常范围内，比例混合器的吸液口与泡沫液储罐或泡沫液桶最低液面的高度差不能大于1.0m。

（三）阀门的安装

?（8）泡沫混合液立管上设置的控制阀，其安装高度一般在1.1～1.5m之间，并需要设置明显的启闭标志；当控制阀的安装高度大于1.8m时，需要设置操作平台或操作凳。

?（9）消防泵的出液管上设置的带控制阀的回流管，需符合设计要求，控制阀的安装高度一般在0.6～1.2m之间。

??（10）管道上的放空阀要安装在最低处，以利于最大限度排空管道内的液体。

?（五）泡沫产生装置的安装

　 ?⑦外浮顶储罐泡沫喷射口设置在罐壁顶部、密封或挡雨板上方或金属挡雨板的下部时，泡沫堰板的高度及与罐壁的间距要符合设计要求。其中，泡沫喷射口设置在罐壁顶部、密封或挡雨板上方时，泡沫堰板要高出密封0.2m以上，泡沫喷射口设置在金属挡雨板下部时，泡沫堰板的高度不低于0.3m。泡沫堰板和罐壁之间的距离要大于0.6m。

立式泡沫产生器

高背压泡沫产生器

?⑧泡沫堰板的最低部位设置排水孔的数量和尺寸要符合设计要求，并沿泡沫堰板周长均布，其间距偏差不宜大于20mm。　

?⑨单、双盘式内浮顶储罐泡沫堰板的高度及与罐壁的间距要符合设计要求。泡沫堰板与罐壁的距离要不小于0.55m，泡沫堰板的高度要不小于0.5m。

二、管网及管道安装与技术检测

（一）一般要求

　1.安装要求

　（1）水平管道安装时要注意留有管道坡度，在防火堤内要以3‰的坡度坡向防火堤，在防火堤外应以2‰的坡度坡向放空阀，以便于管道放空，防止积水，避免在冬季冻裂阀门及管道。

?（2）立管要用管卡固定在支架上，管卡间距不能大于3m

?(二）泡沫混合液管道的安装

?2)储罐上泡沫混合液立管下端设置的锈渣清扫口与储罐基础或地面的距离一般为0.3?0.5 m

（三）泡沫管道的安装

?1.安装要求

　（1）液下喷射泡沫喷射管的长度和泡沫喷射口的安装高度，要符合设计要求。当液下喷射一个喷射口设在储罐中心时，其泡沫喷射管要固定在支架上；当液下喷射和半液下喷射设有2个及以上喷射口，并沿罐周均匀设置时，其间距偏差不能大于100mm。

三、系统冲洗、试压

（一）管道的水压试验

　　1.试验要求

　　（1）试验要采用清水进行，试验时，环境温度不得低于5℃，当环境温度低于5℃时，要采取防冻措施；

　　（2）试验压力为设计压力的1.5倍；

　　（3）试验前需要将泡沫产生装置、泡沫比例混合器（装置）隔离。

　2.检测方法：管道充满水，排净空气，用试压装置缓慢升压，当压力升至试验压力后，稳压10min，管道无损坏、变形，再将试验压力降至设计压力，稳压30min，以压力不降、无渗漏为合格。

?（二）管道的冲洗

　　1.冲洗要求

　　（1）管道试压合格后，需要用清水冲洗，冲洗合格后，不能再进行影响管内清洁的其它施工。

　　（2）地上管道在试压、冲洗合格后需要进行涂漆防腐。

　　2.检测方法：采用最大设计流量进行冲洗，水流速度不低于1.5m/s，以排出水色和透明度与入口水目测一致为合格。

四、系统调试

（一）系统组件调试

?1．泡沫比例混合器（装置）的调试

?1）调试要求：泡沫比例混合器（装置）的调试需要与系统喷泡沫试验同时进行，其混合比要符合设计要求。

?2）检测方法：用流量计测量；折射指数高的泡沫液可用手持折射仪测量，折射指数低的泡沫液可用手持导电度测量仪测量。

?（二）系统功能测试

?1．系统喷水试验

?1）试验要求：手动灭火系统时，以手动控制的方式进行一次喷水试验；自动灭火系统时，以手动和自动控制的方式各进行一次喷水试验。

? 2）检测方法：用压力表、流量计、秒表测量。手动灭火系统时，选择最远的防护区或储罐进行喷水试验；自动灭火系统时，选择最大和最远两个防护区或储罐分别以手动和自动的方式进行喷水试验。

?2．低、中倍数泡沫系统的喷泡沫试验

试验要求：

低、中倍数泡沫灭火系统喷水试验完毕，将水放空后，进行喷泡沫试验；

?当泡沫灭火系统为自动灭火系统时，要以自动控制的方式进行喷射泡沫的时间不小于1min；

?实测泡沫混合液的混合比和泡沫混合液的发泡倍数，到达最不利点防护区或储罐的时间和湿式联用系统水与泡沫的转换时间，要符合设计要求。

?喷泡沫试验要选择最不利点的防护区或储罐进行，为了节约试验成本，进行一次试验即可。

?3．高倍数泡沫系统喷泡沫试验

　　试验要求：

　　高倍数泡沫灭火系统喷水试验完毕，将水放空后，以手动或自动控制的方式对防护区进行喷泡沫试验，喷射泡沫时间不小于30s，

?实测泡沫混合液的混合比和泡沫供给速率及自接到火灾模拟信号至开始喷泡沫的时间要符合设计要求。

?对于高倍数泡沫灭火系统，所有防护区均需要进行喷泡沫试验。

五、系统验收

?(三）系统功能验收

1.低、中倍数泡沫灭火系统喷泡沫试验

　（1）试验要求

　当泡沫灭火系统为自动灭火系统时，以自动控制的方式进行试验；喷射泡沫的时间不小于1min；实测泡沫混合液的混合比和泡沫混合液的发泡倍数，以及到达最不利点防护区或储罐的时间和湿式联用系统水与泡沫的转换时间符合设计要求。

?2.高倍数泡沫灭火系统喷泡沫。

　（1）试验要求

　要以手动或自动控制的方式对防护区进行喷泡沫试验，喷泡沫时间不小于30s，实测泡沫混合液的混合比和泡沫供给速率，以及自接到火灾模拟信号至开始喷泡沫的时间要符合设计要求。

试验时，任选一个防护区或储罐，进行一次试验即可

第四节 系统维护管理

一、系统检查与维护

（一）消防泵和备用动力启动试验

　　每周需要对消防泵和备用动力以手动或自动控制的方式进行一次启动试验，看其是否运转正常，试验时泵可以打回流，也可空转，但空转时运转时间不大于5s，试验后必须将泵和备用动力及有关设备恢复原状。

（二）系统月检内容

1）对低、中、高倍数泡沫产生器，泡沫喷头，固定式泡沫炮，泡沫比例混合器（装置），泡沫液储罐进行外观检查，各部件要完好无损。

?2）对固定式泡沫炮的回转机构、仰俯机构或电动操作机构进行检查，性能要达到标准的要求。

?3）泡沫消火栓和阀门要能自由开启与关闭，不能有锈蚀。

?4）压力表、管道过滤器、金属软管、管道及管件不能有损伤。

?5）对遥控功能或自动控制设施及操纵机构进行检查，性能要符合设计要求。

?6）对储罐上的低、中倍数泡沫混合液立管要清除锈渣。

?7）动力源和电气设备工作状况要良好。

?8）水源及水位指示装置要正常。

?（三）系统年检要求

　　1.每半年检查要求

　　每半年除储罐上泡沫混合液立管和液下喷射防火堤内泡沫管道，以及高倍数泡沫产生器进口端控制阀后的管道外，其余管道需要全部冲洗，清除锈渣。对于储罐上泡沫混合液立管冲洗时，容易损坏密封玻璃，甚至把水打入罐内，影响介质的质量，若拆卸，较困难，易损坏附件，因此可不冲洗，但要清除锈渣；

2.每两年检查要求

　　（1）对于低倍数泡沫灭火系统中的液上、液下及半液下喷射、泡沫喷淋、固定式泡沫炮和中倍数泡沫灭火系统进行喷泡沫试验，并对系统所有组件、设施、管道及管件进行全面检查。

　　（2）对于高倍数泡沫灭火系统，可在防护区内进行喷泡沫试验，并对系统所有组件、设施、管道及管件进行全面检查。

（3）系统检查和试验完毕，要对泡沫液泵或泡沫混合液泵、泡沫液管道、泡沫混合液管道、泡沫管道、泡沫比例混合器（装置）、泡沫消火栓、管道过滤器和喷过泡沫的泡沫产生装置等用清水冲洗后放空，复原系统。

二、系统常见故障分析及处理

1、泡沫产生器无法发泡或发泡不正常。

主要原因：

①泡沫产生器吸气口被异物堵塞；

②泡沫混合液不满足要求，如泡沫液失效，混合比不满足要求。

解决方法：

加强对泡沫产生器的巡检，发现异物及时清理；

加强对泡沫比例混合器（装置）和泡沫液的维护和检测。